KR20000011842A - 래칭요소 - Google Patents

Abstract

본 발명은 예를 들어 차량의 셀렉터 레버를 로킹하기 위해 사용될 수 있는 래칭 요소에 관한 것이며, 상기 래칭 요소는 적어도 2개의 평탄 요소들로 이루어진다. 큰 힘을 수용하기에 적당하고, 저렴한 비용으로 제조할 수 있고, 다른 래칭 부분들과 관련하여 감소된 소음 발생을 나타내는 래칭 요소를 제조하기 위해서, 평탄 요소들 중 제1 요소가 적어도 평면 방향으로 탄성 재료로 분사 코팅되고 다른 평탄 요소들이 탄성 재료에 의해 제1 요소와 결합되는 것이 제안된다.

Description

래칭 요소{LATCHING ELEMENT}

본 발명은, 예를 들어, 차량의 셀렉터 레버를 로킹하는데 사용될 수 있는 래칭 요소, 이러한 래칭 요소를 제조하는 방법, 및 래칭 요소의 사용법에 관한 것이다.

래칭 요소는 수용되어 전달되는 래칭력이 소정의 크기에 도달하면 비교적 큰 구조적 체적을 가질 수 있다. 그래서, 예를 들어, 차량의 셀렉터 레버와 관련하여 사용되는 래칭 요소에서, 1500 N 정도의 래칭력은 레버에서 300 N 의 힘으로 래칭되도록 개발되었다.

이렇게 큰 래칭력을 전달하기 위해서는, 래칭 요소의 재료 단면적이 증가되어야 한다. 이것은 이러한 래칭 요소가 제조하기에 곤란하다는 단점을 가지는데, 예를 들어, 펀칭에 의해 이러한 종류의 래칭 요소를 제조하는 것은 소정 두께까지의 판금만 경제적으로 가능하다. 또한, 두꺼운 부분이 얇은 부분과 동일한 정밀도로 펀칭될 수 없으므로 다듬질 작업이 요구된다. 이러한 종류의 다층 래칭 요소는 포르쉐 964 팁트로닉(Porsche 964 Tiptronic) 모델에 사용된 키이 로킹 장치로부터 이미 알려져 있다.

래칭 요소가 금속으로 만들어진다면, 래칭 요소가 래칭 폴(pawl)과 같은 다른 래칭 부분과 부딪칠 때, 충격 또는 소음 등이 발생된다.

한편, 본 발명의 목적은 큰 힘을 수용하기에 적당하고, 저렴한 조립 비용으로 제조될 수 있고, 부가적인 래칭 부분들과 관련하여 감소된 소음 발생을 나타내는 래칭 요소를 제공하는 것이다.

도1은 본 발명에 따른 래칭 요소의 P 위치에서의 도면.

도2는 본 발명에 따른 래칭 요소의 N 위치에서의 도면.

도3은 도2의 선 Ⅲ-Ⅲ을 따른 단면도.

도4는 래칭 요소의 정지면에 대한 제1 설계를 도시한 것으로 도2의 선 Ⅳ-Ⅳ을 따른 단면도.

도5는 래칭 요소 상의 정지면에 대한 제2 설계를 도시한 도면.

도6은 래칭 요소 상의 정지면에 대한 제3 설계를 도시한 도면.

도7은 래칭 요소를 제조하는 방법의 순서도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 래칭 요소

3, 5 : 정지부

4, 6 : 폴

7, 8, 24 : 정지면

9, 10 : 층

11, 12, 13 : 디스크

14 : 구멍

15 : 돌출부

16 : 차단부

17 : 융기 지점

18, 19, 25 : 분사 코팅제

26 : 오목부

27, 28 : 전자석

29 : 지지부

이러한 목적은 청구 범위 제1항의 특징에 의한 장치 기술 및 청구 범위 제6항의 특징에 의한 방법 기술에 관한 본 발명에 의해 달성된다. 특히 유리한 사용은 청구 범위 제9항에 의해 제안된다. 본 발명에 의하면, 이러한 문제점에 대한 장치 기술의 해결이 래칭 요소를 적어도 2개의 평탄 요소들로 구성되게 하는 것이 제안된다. 제1 요소는 적어도 평면 방향으로 탄성 재료로 분사 코팅되며, 다른 요소들은 탄성 요소에 의해 제1 요소와 결합된다. 래칭 요소가 다수개의 평탄 요소로부터 조립된다는 사실은 각각의 평탄 요소들이 얇아서 제조하기에 보다 더 간단하므로 조립 비용을 감소시킨다. 또한, 이러한 종류의 래칭 요소는 래칭 요소가 구성되는 평탄 요소의 개수가 변화함에 따라 발생하는 래칭력에 특히 간단하게 적합할 수 있다. 제1 평탄 요소를 탄성 재료로 분사 코팅함으로써, 각각의 평탄 요소들은 서로에 대하여 직접 접하지는 않고, 탄성 재료에 의해 분리된다. 다른 평탄 요소들은 탄성 재료에 의해 제1 평탄 요소와 연결되므로, 부가적인 연결 수단이 필요하지 않다. 탄성 재료는 부가적인 래칭 부분들과의 접촉시의 충격을 감소시키고 또한 각각의 평탄 요소들을 분리시킴으로써 상당한 소음 감소를 일으킨다. 더욱이, 평탄 요소의 탄성 결합은 래칭력이 전체 평탄 요소에 걸쳐 분포되어 힘의 피크 없이 수용되도록 하기 위해 각각의 평탄 요소들이 서로에 대하여 정렬될 수 있는 이점을 갖는다. 평탄 요소들은 자체 정렬된다. 제1 요소는 전체 표면에 걸쳐 분사 코팅될 필요는 없고, 대신 분사 코팅이 접촉면 및 다른 평탄 요소를 결합시키기 위한 특정 영역 내에 필요한 범위까지 평면 방향으로 수행되면 충분하다.

래칭 요소에 유리한 개선점들은 종속항에 기재되어 있다.

그래서, 결합 요소로서 사용된 탄성 재료가 다른 요소들을 관통하는 것이 제안된다. 서로에 대하여 결합되는 이러한 종류의 평탄 요소에서, 제1 평탄 요소만이 분사 코팅될 필요가 있으며, 다른 요소들은 탄성 재료에 의해 제1 평탄 요소와 결합된다. 이러한 결합은 예를 들어 형상 방향 연결(언터컷팅, 래칭, 등)에 의해 또는 탄성 재료를 압축시킴으로써 수행될 수 있다.

또한, 탄성 변형을 제한하는 수단을 제공하는 것이 제안된다. 탄성 재료가 재료에 좌우되는 최소 층 두께로만 제1 평탄 요소에 도포될 수 있으므로, 이 탄성 재료의 두께의 결과, 허용 불가능하게 높은 변형 이동이 높은 로드하에서 각각의 평탄 요소들 사이에서 발생된다. 평탄 요소들 중 하나 또는 모두에 적용될 수 있는 탄성 변형을 제한하는 수단이 제안된다.

다른 래칭 부분들과 함께, 래칭 요소의 접촉면은 래칭 요소를 래칭하는 기능을 한다. 접촉면에 있어서, 접촉면의 일부를 분사 코팅하지 않는 것이 제안된다. 이것은 래칭 폴로서 다른 래칭 부분과 협동하는 접촉면에 특히 적용된다. 이 경우에, 래칭력을 전달하는 표면들 사이에 탄성 재료가 도포되는 상태에서 더 큰 래칭력을 수용하는 것은 바람직하지 않다. 더욱이, 금속 래칭 폴이 금속 래칭면과 접촉할 때 발생하는 소음은 래칭 폴의 맞물림을 음향적으로 표시하는 데 사용될 수 있다.

접촉면의 또 다른 설계는 탄성 재료로 분사 코팅된 제1 평탄 요소가 접촉면의 부근에서 다른 평탄 요소에 대하여 후방에 배치된 접촉면의 영역 내에 오목부를 구비하는 것을 제공한다. 제1 평탄 요소는 다른 요소들과 접촉하는 표면을 지나 탄성 재료가 돌출하는 방식으로 접촉면의 부근에서 탄성 재료로 분사 코팅된다. 이러한 설계에서, 탄성 정지부는 분사된 평탄 요소 상에 형성되며, 상기 정지부는 다른 평탄 요소들 상에 형성된 접촉면을 지나 돌출된다. 그래서, 맞물리는 래칭 부분은 탄성 정지부와 먼저 접촉하여 래칭 부분의 어떠한 충격도 감소된다. 이러한 상태에서 작용하는 힘이 충분히 크면, 탄성 정지부는 래칭 부분이 다른 평탄 요소들 상에 형성된 접촉면들과 접하는 지점까지 변형될 것이다. 탄성 정지부의 추가 변형은 더 이상 가능하지 않으며, 한편, 탄성 정지부는 분사된 평탄 요소 내에 제공된 오목부가 허용 불가능하게 변형되지 않게 변형된 탄성 정지부를 수용하기에 충분한 공간을 제공하므로 파열될 수 없다.

래칭 요소를 제조하기 위해 제안된 방법은, 제1 단계에서, 제1 평탄 요소를 탄성 재료로 분사하는 것을 포함한다. 제2 단계에서, 다른 평탄 요소들은 제1 평탄 요소 상에 배치된다. 필요하다면, 최종 단계에서 모든 평탄 요소들은 다른 요소들을 관통하는 탄성 재료를 압축시킴으로써 패킷으로 연결될 수 있다.

제1 평탄 요소의 분사에 있어서, 제조 방법에 대한 개선으로서 분사 코팅 공정 중에 분사 코팅제의 내부에 틈을 형성함으로써 오목부를 형성하는 것이 제안된다. 변경적으로, 분사 코팅 후에만 이러한 종류의 오목부를 만드는 것, 예를 들어, 분사된 재료를 제거함으로써 오목부를 만드는 것이 제안된다.

탄성 재료로 분사 코팅된 정지면은 제1 요소만이 탄성 재료로 분사 코팅되므로 탄성 재료가 적용되는 경우에만 효과적이다. 정지면 상에 작용하는 힘이 너무 커서 탄성 재료가 밀려날 때에만, 제1 요소 외에 다른 요소가 래칭력을 계속 지지하여 수용한다.

본 발명에 따른 래칭 요소의 사용은 (자동) 변속기를 작동시키기 위해 자동차에 통상 제공되는 셀렉터 레버에서 특히 유리하다. 이러한 종류의 셀렉터 레버가 차량의 내부에 위치되므로, 이러한 셀렉터 레버로부터 발생하는 소음은 특히 크게 들릴 수 있으므로 특히 불쾌하게 한다. 또한, 래칭 요소가 셀렉터 레버를 로킹하는 데 사용된다면, 셀렉터 레버 내의 래칭 요소가 차량의 잘못 사용에 대한 보호 및 도난 방지 기능을 할 수 있으므로 유리하다. 이러한 상태 하에서 셀렉터 레버에 발생된 힘은 상당히 크며 일반적인 외형 상태(셀렉터 레버의 레버 아암)에 의해 더 증가될 수 있다. 이것은 특히 래칭 요소가 셀렉터 레버와 직접 연결될 때 적용된다.

본 발명은 이하에서 도면에 도시된 실시예를 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도1에 도시된 래칭 요소는 자동차의 자동 변속기를 작동시키는 셀렉터 레버(selector lever)의 하우징(도시하지 않음) 내부에 위치된다. 래칭 요소(1)는 중심 오목부(2)에 의해 셀렉터 레버(도시하지 않음)와 비회전식으로 연결된다. 제1 정지부(3)는 래칭 요소(1)의 모서리에 제공되며, 상기 정지부는 하우징과 일체로 위치된 폴(pawl, 4)과 협동한다. 래칭 요소(1)의 내부에서 오목부 내에 제2 정지부(5)가 있으며, 상기 정지부는 정지면(7)의 부근에서 하우징에 체결된 래칭 폴(6)과 협동한다. 제1 정지부(3)가 탄성 재료의 제1 층(9)에 의해 완전히 형성되지만, 제2 정지부(5) 상에 장착된 탄성 재료의 제2 층(10)은 정지면(7)의 부근에 차단부(16)를 구비한다.

폴(4)은 제1 전자석(27)에 의해 작동되며, 전자석(27)이 통전되지 않으면 폴(4)은 도1에 도시된 맞물림 위치에 있다. 제2 전자석(28)은 래칭 폴(6)을 작동시키기 위해 제공된다. 제2 전자석(28)의 비통전 상태에서, 래칭 폴(6)은 도1에 도시된 얹혀진 위치에 있다. 폴(4)과 래칭 폴(6)은 분리된 부분으로 만들 필요가 없으므로, 래칭 폴(6)에 대한 지지부(29) 상에 폴(4)을 장착하는 것이 마찬가지로 가능하다.

도1은 셀렉터 레버의 P 위치에서의 래칭 요소를 도시한다. 안전상의 이유로, 셀렉터 레버는 차량의 일반 브레이크가 작동될 때에만 이 위치(끝 위치)로부터 이동될 수 있어야 한다. 도시된 맞물림 위치에서, 래칭 폴은 래칭 요소(1) 및 셀렉터 레버와 래칭되며, 여기에서 래칭 요소(1)의 정지부(3)는 폴(4)에 의해 하우징 상에 지지된다. 폴(4)과 래칭 요소(1)를 로킹 해제하기 위해서는, 전자석(27)이 통전되어야 한다. 이 경우에, 이것은 차량의 일반 브레이크가 작동될 때 전자석(27)을 브레이크 등 접촉부(brake light contact, 도시하지 않음)와 연결한 다음 통전시킴으로써 이루어진다.

도1에 비하여, 도2는 셀렉터 레버의 N 위치에서의 래칭 요소(1)를 도시한다. 또 다른 안전 기능에 의하면, 셀렉터 레버는 차량이 이동중에는 N 위치(=중립)로부터 R 위치(=후진)로 이동되지 않아야 한다. 이러한 기능을 수행하기 위해, 제2 전자석(28)은 속도가 3 km/hr 보다 더 크면 통전된다. 이 경우에, 래칭 폴(6)은 도2에 도시된 맞물림 위치에 있으며, 제2 정지부(5)와 함께 래칭 요소(1)가 화살표 방향 B로 도시된 위치를 지나 이동하는 것을 방지한다.

도3에 보다 잘 도시된 바와 같이, 래칭 요소(1)는 다수개의 평탄 요소들, 이 경우에 3개의 디스크(11 내지 13)로 구성된다. 3개의 디스크(11 내지 13)는 모두 정지부(3, 5), 중심 오목부(2, 도1 참조), 및 구멍(14)을 갖는다. 하부 디스크(13)에는 돌출부(15)가 부가적으로 구비된다.

중간 디스크(11)에 비하여 부가적인 특징으로서의 외부 디스크(12, 13)는 중간 디스크(11)의 방향으로 적용되는 융기 지점(17)을 구비한다. 변경적으로, 중간 디스크(11) 상에 유사한 융기 지점을 구비하는 것도 가능하다.

외부 디스크(12, 13)에 비하여, 중간 디스크(11)는 탄성 층(9, 10)을 형성하고 정지부(3, 5)들 사이에서 연장되는 탄성 층으로 만들어진 분사 코팅제(18)를 구비한다. 한편, 각각의 경우에 래칭 요소(1)의 상부에 구멍(14) 내로 제공되고 3개의 모든 디스크(11 내지 13)에 걸쳐 연장된 제2 분사 코팅제(19, 도2에서 대시선으로만 표시됨, 또는 도3 참조)는 버퍼 요소(21)가 중간 디스크(11)의 좌우 측에 형성된 중심 로드(rod, 20)를 형성한다. 로드(20)는 가열에 의해 리벳 헤드와 유사한 헤드(22)를 형성하기 위해 외부 디스크(12, 13) 내의 구멍(14)을 통해서 연장되어 이들 구멍들에 대해서 외부로 가압된다. 디스크(11 내지 13)들은 디스크 패킷(disk packet, 23)을 형성하기 위해 삽입된 버퍼 요소(21) 또는 로드(20) 및 헤드(22)와 양호하게 연결된다.

제1 분사 코팅제(18)와 버퍼(21) 모두는 분사 코팅제(18, 19)를 형성하는데 사용되는 탄성 재료의 삽입에 의해 외부 디스크(12, 13)를 중간 디스크(11)로부터 이격시키기 위해 기능한다. 그래서, 디스크(11 내지 13)들은 각각의 경우에 서로에 대하여 분리된다. 또한, 디스크(11 내지 13)들의 서로에 대한 이동 가능성은 융기부(17)에 의해 제한된다.

제1 정지부(3) 상의 폴(4)은 항상 제1 층(9)에 부딪치므로, 탄성 재료는 폴(4)이 정지면(8)에 부딪치더라도 효과적이므로 소음의 발생 가능성을 억제한다. 제1 정지부(3)에서 발생된 힘은, 제1 층(9)이 제1 분사 코팅제(18)에 의해 중간 디스크(11)에만 연결되므로, 초기에는 중간 디스크(11)에 의해서만 전달된다. 전달될 힘이 너무 커서 제1 층(9)이 정지면(8)의 부근에서 압축될 때에만 외부 디스크(12, 13)에도 전달된다.

이 경우는 제2 정지면(7)에 접하는 래칭 폴(6)에 대해서는 약간 상이하다. 차단부(16) 부근의 제2 정지면(7) 상에는 탄성 재료가 존재하지 않으며, 이를 위해 제2 정지면(7)이 전혀 분사 코팅되지 않거나 또는 탄성 재료가 이 영역에서 다시 제거되었다. 그래서, 제2 정지면(7)은 래칭 폴(6)과 직접 접촉한다. 이것은 래칭 폴(6)이 정지면(7)에 부딪칠 때 감소되었지만 가청의 소음을 유발한다. 또한, 3개의 모든 디스크(11 내지 13)는 정지면(7)의 부근에서 힘 전달에 기여한다.

정지면(24)의 가능한 설계는 도2의 선 Ⅳ-Ⅳ를 따른 단면의 예를 사용하는 도4 내지 도6에 도시되어 있다. 도4에 도시된 정지면(24)의 설계는 정지면(8)에 대응한다. 중간 디스크(11)는 정지면(24)의 영역 내에 탄성 재료로 만들어진 분사 코팅제(25)로 완전히 덮여진다. 이 설계에서, 분사 코팅제(25)는 래칭 요소에 대한 탄성 정지부로서만 기능한다. 외부 디스크(12, 13)의 협동은 작용력이 분사 코팅제(25)를 파열시키는 잘못 사용된 경우에 대해서만 제공된다.

도5에 따른 정지면(24)의 설계는 정지면(7)에 대응한다. 이 경우에, 분사 코팅제(25)는 중간 디스크(11)와 외부 디스크(12, 13)들 사이에만 제공되며, 디스크(11)에서 분사 코팅제(25)의 종결부를 같은 평면으로 할 필요는 없다. 따라서, 정지면(24)과 협동하는 래칭 요소는 3개의 모든 디스크(11 내지 13)와 항상 접촉한다. 분사 코팅제(25)에 의한 디스크(11 내지 13)들의 탄성 결합의 결과, 분사 코팅제는 3개의 모든 디스크(11 내지 13)가 힘의 전달에 균등하게 기여하도록 하기 위해 래칭 요소에 대한 공차 및 기울기를 보정한다.

도6에 따른 정지면(24)의 제3 설계는 도3에 따른 설계에 대응하며, 중간 디스크(11)는 정지면(24)의 부근에 오목부(26)를 구비한다. 오목부(26)는 분사 코팅제(25)로 채워진다. 래칭 요소가 맞물리면, 탄성 분사 코팅제(25)는 초기에 탄성 정지부로서 작용한다. 래칭 요소와 정지면(24)의 사이에 작용하는 힘이 증가하면, 분사 코팅제(25)는 래칭 요소가 외부 디스크(12, 13)에 접할 때까지 변형된다. 오목부(26)는 공정에서 분사 코팅제(25)가 중간 디스크(11)의 영역에서도 파열되지 않으면서 탄성적으로 변형될 수 있게 보장한다. 이 설계에서, 분사 코팅제(25)는 래칭 요소의 충격에 대한 탄성 정지부로서 기능하며, 래칭력을 전달하기 위해, 분사 코팅제(25)는 외부 디스크(12, 13)가 래칭 요소와 접하도록 오목부 둘레에 형성된다.

부가적인 탄성 분사된 정지면(34)은 정지부(3)의 후방에 제공된다. 이 정지면은 폴(4)이 도1에 따른 P 위치(끝)에서 래칭 요소(1)와 운전 위치로 후퇴할 때 폴(4)에 대한 소음 감소 정지부로서 기능한다.

제1 단계(31)에서, 중간 디스크에는 분사 코팅제(18, 19)가 제공된다. 제2 단계(32)에서, 외부 디스크(12, 13)들은 중간 디스크(11) 상에 위치되고, 로드(20)는 외부 디스크(12, 13)의 구멍(14)을 통해서 삽입된다. 제3의 최종 단계(33)에서, 로드(20)는 가열에 의해 단부 방향으로 가압되므로 접촉 디스크(11 내지 13)가 디스크 패킷(23)을 형성한다.

상술한 본 발명의 래칭 요소에 의하면, 큰 힘을 수용하기에 적당하고, 저렴한 조립 비용으로 제조될 수 있고, 부가적인 래칭 부분들과 관련하여 감소된 소음 발생을 나타내는 이점이 있다

Claims (11)

1. 적어도 2개의 평탄 요소로 이루어진 래칭 요소에 있어서,

   제1 요소(11)는 적어도 평면 방향으로 탄성 재료(18, 19)로 분사 코팅되고, 다른 요소(12, 13)들은 상기 탄성 재료에 의해 제1 요소와 결합되는 것을 특징으로 하는 래칭 요소.
2. 제1항에 있어서, 탄성 재료(19)는 다른 요소(12, 13)들을 관통하는 것을 특징으로 하는 래칭 요소.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 탄성 변형을 제한하기 위한 수단(17)이 제공되는 것을 특징으로 하는 래칭 요소.
4. 제1항, 제2항, 또는 제3항에 있어서, 상기 평탄 요소들은 금속으로 제조되며, 정지면(7, 8)들은 상기 평탄 요소 상에 형성되며, 상기 정지면의 일부는 분사 코팅되지 않는 것을 특징으로 하는 래칭 요소.
5. 제1항, 제2항, 또는 제3항에 있어서, 정지면(7, 8, 24)들은 평탄 요소 상에 형성되며, 적어도 하나의 정지면(24)은 이 정지면의 영역 내에 오목부(26)를 갖는 제1 평탄 요소(11)에 의해 형성되어 탄성 재료(25)로 분사 코팅되며, 다른 요소(12, 13)들은 이 하나의 접촉면의 영역에 분사 코팅되지 않으며, 탄성 재료는 다른 요소들의 정지면을 지나 돌출된 것을 특징으로 하는 래칭 요소.
6. 래칭 요소를 제조하는 방법에 있어서,

   제1 평탄 요소에 대한 박판을 탄성 재료로 분사 코팅하는 단계(31)와,

   다른 요소들을 배치시키는 단계(32)와,

   탄성 재료를 압축시킴으로써 다른 요소를 체결하는 단계(33)

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제6항에 있어서, 분사 코팅 공정 중에 제1 평탄 요소의 분사 코팅된 영역 내에 틈을 형성함으로써 오목부(16)를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제6항에 있어서, 이어지는 분사 코팅제를 제거함으로써 제1 평탄 요소 상의 분사 코팅된 영역 내에 오목부(16)를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 래칭 요소를 셀렉터 레버에 사용하는 것을 특징으로 하는 용도.
10. 제9항에 있어서, 래칭 요소는 셀렉터 레버를 로킹하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 용도.
11. 제10항에 있어서, 래칭 요소는 셀렉터 레버와 결합되어 상기 셀렉터 레버의 하우징 상에 장착된 래칭 폴(4, 6)과 협동하는 것을 특징으로 하는 용도.